高端电池设备制造商都在使用的秘密武器-激光焊接机

激光焊接是目前焊接高端电池最重要的工艺。激光焊接是将零件暴露在高能激光束下，其工作温度迅速升高，导致零件熔化并永久连接的过程。激光焊接的剪切和抗拉强度相当好。焊接质量的常见指标包括电池焊接质量、导电性、强度、刚度、金属疲劳和耐腐蚀性。

激光焊接的质量受多种因素影响。其中一些非常不稳定，非常不稳定。如何正确设置和管理这些参数，以合理控制激光连续焊接过程的速度，保证焊缝质量。焊缝成形的可靠性和稳定性是关系到激光焊接技术实用化和产业化的重要问题。影响激光焊接质量的主要因素可分为焊接设备、元件条件和工艺参数三部分。

1) 焊接设备

 对激光质量最重要的要求是光束条件、功率和稳定性。辐射状态是衡量辐射质量的最重要指标。光束模式的阶数越低，光束产生性能越好，表面积越小，相同激光功率的功率密度越高，深度和宽度越大。焊接。通常需要基本模式 (TEM00) 或更低模式。否则很难达到高质量激光焊接的要求。目前，激光器本身在光纤质量和输出信号稳定性方面继续与激光焊接作斗争。从远处看，光束质量和激光功率的稳定性非常好，不会对激光焊接造成问题。影响光学系统焊接质量的主要因素是聚焦透镜，使用的焦距通常在 127 毫米（5 英寸）和 200 毫米（7.9 英寸）之间。烹饪过程中造成的污染和损坏。

波长越短，吸收越大。总体而言，具有良好导电性的材料反射完美。 YAG 激光器由 96% 的银、92% 的铝、90% 的铜和 60% 的钢组成。温度越高，吸收率和线性线性越高。一般来说，可以通过在表面涂上磷酸盐、炭黑、石墨等来提高吸收率。

2) 工作条件

激光焊接需要加工工件的边缘，装配非常精确，并且点和焊缝精确对齐。此外，在焊接过程中不能改变零件的初始安装精度和表面设置。焊缝的热变形。这是因为激光光斑小，焊球窄。通常不添加填料。如果连接松动，间隙过大，梁将无法通过间隙，母材不会熔化。或 B. 去除切口和不规则处，例如接缝。太大会导致不完整的连接或不完整的穿透。因此，凸块安装孔与板固定点之间的间隙一般不应超过0.1mm，对侧不应超过0.2mm。由于激光焊接技术无法满足这些需求，因此无法在实际生产中使用。为获得良好的焊接效果，背面与搭接之间的允许距离必须控制在不超过板厚的10%。

成功的激光焊接需要焊接基材的紧密相互作用。为获得最佳效果，必须小心拧紧零件。它不能在标签可能移动的薄面板上正常工作，特别是如果标签安装在大型模块或电池中。

3) 焊接参数

(1) 对激光焊接条件和颗粒形成稳定性的影响。焊接最重要的参数是激光点的功率密度，它影响焊接条件和焊火形成的稳定性。焊接：随着激光功率的增加，它从低密度增加到高密度。周期：稳定的热传导焊接、不稳定的焊接和稳定的深焊焊接。

激光点的功率密度很大程度上取决于激光功率、固定光束模式下聚焦光束的位置以及聚焦镜的焦距。激光输出的密度与激光输出成正比。高度位置的效果是最佳的。如果高炉位于工件表面下方的特定位置（1-2 mm，取决于厚度和设置），则可以实现最佳焊接。在这个最佳焦点位置之外，表面的一些光区增加，电密度降低，焊接过程的形状在一定范围内发生变化。

焊接速度对焊接过程形状和稳定区域的影响不如激光功率和焦点位置重要。如果焊接速度太快，则热渗透太低，无法获得稳定的焊接深度。酒店。在实际焊接中，应根据熔深要求选择稳定焊缝焊接或稳定导热焊接，并避免一切不稳定的焊接条件。

(2)焊接参数对深焊区熔深的影响：在稳定的深焊区，激光输出越高，0.7功率因数左右的熔深越大。焊接速度越高，熔深越低。在一定的激光功率和焊接速度条件下，对准处于最佳位置时熔深高，在该位置以外熔深降低，导致焊接条件不稳定或焊缝导热性稳定。它将处于一种状态。

(3)保护气的作用，保护气的主要作用是保护工件在焊接过程中不被氧化。保护高端镜片免受金属烟雾和液滴的污染。它分散了激光焊接的力量，零件形成等离子体，减少了热影响区。

保护气体通常是氩气或氦气，但如果排放质量不高，也可以使用氮气。等离子形成的趋势有很大的不同。氦气具有强电离器和高导热性，因此与氩气相比，它不太可能形成等离子体并且穿透更深。当保护气体流量在一定范围内增加时，等离子体抑制趋势增加，穿透深度增加，但当保护气体流量在一定范围内增加时，这种趋势减小。

(4)各参数控制分析：四个焊接参数中，保护罩的焊接速度和耗气量容易控制和稳定，但激光输出和位置可能会因操作而变化。 -焊接。很难控制环境。激光的输出非常稳定和可调，但光学表面的质量、寿命和污染取决于激光。不易控制，是影响焊接质量的不确定因素。光束焦点位置是对焊接质量影响最大、最难控制和管理的焊接参数之一。目前，需要手动调整和重复的工艺测试来确定生产焦点的确切位置以实现全面渗透。然而，在焊接过程中，组件变形、热透镜效应或 3D 曲线的多维焊接可能会改变焦点并超出误差​​范围。

一方面，两者都需要高质量和可靠的光学器件，并且需要经常维护以防止污染并保持其清洁。另一方面，为了优化和控制参数，有必要开发一种对激光焊接过程进行实时监控和控制的方法。通过改变组件的激光输出和焦点位置，实现闭环控制，提高可靠性和稳定性。激光焊接质量。

最后，请记住，激光焊接是一种融合过程。这意味着两个基板将在激光焊接过程中合并。这个过程很快，所以总热量输入很低。然而，因为这是一个熔化过程，焊接不规则材料会导致脆性和非常强的金属间化合物键。特别是，铝和铜的结合往往会形成金属间化合物。这些化合物已被证明会对微电子器件中化合物的短期电气和长期机械性能产生不利影响。这些金属间化合物对锂电池长期性能的影响尚不清楚。

还应该注意的是，手工激光焊接是大批量生产的。对主要基于 1000-2000 W 光纤激光器的便携式焊机的需求在过去两年中显着增加。它可以轻松取代传统的电弧焊和低效的点焊工艺。广泛用于焊接五金、金属件、不锈钢管、铝合金管、门窗、扶手及卫浴件。去年出货量超过10,000台，发展潜力绝不是最好的。